- •Минский государственный высший авиационный колледж электрорадиоизмерения
- •Предисловие
- •Введение
- •Тема 5 генераторы измерительных сигналов
- •5.1. Общие сведения об источниках измерительных сигналов Общие сведения и классификация измерительных генераторов
- •Общие принципы генерации гармонических колебаний
- •Принцип действия измерительных генераторов
- •5.2 Низкочастотные измерительные генераторы
- •Низкочастотные генераторы основных колебаний
- •Низкочастотные генераторы на биениях
- •Цифровые низкочастотные генераторы
- •5.3. Высокочастотные измерительные генераторы
- •Высокочастотные генераторы сигналов
- •Сверхвысокочастотные генераторы сигналов
- •5.4 Импульсные генераторы
- •Генераторы одиночных и периодических импульсов
- •Генераторы кодовых комбинаций импульсов
- •Тема 6 электронно-лучевые осциллографы
- •6.1 Общие сведения, структурная схема и основные параметры электронно-лучевых осциллографов Общие сведения
- •Обобщенная структурная схема
- •Основные характеристики осциллографов Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения
- •6.2 Особенности функционирования основных узлов осциллографов Порядок формирования развертки
- •Непрерывная линейная развертка
- •Синусоидальная развертка
- •Работа основных функциональных узлов
- •Канал вертикального отклонения
- •Канал горизонтального отклонения (канал X)
- •Канал управления яркостью
- •Калибраторы амплитуды и длительности
- •6.3 Основные типы осциллографов Универсальные осциллографы
- •Скоростные осциллографы
- •Стробоскопические осциллографы
- •6.4. Осциллографические измерения
- •1 Визуальное наблюдение
- •2 Измерение амплитуды напряжения и временных интервалов
- •Измерение вольтамперных характеристик
- •Измерение частоты
- •Тема 7 измерение частоты, разности фаз и интервалов времени
- •7.1 Общие сведения о частотных, временных и фазовых характеристиках электромагнитных колебаний
- •7.1.1 Общие сведения
- •7.1.2. Аналоговые методы измерения частоты
- •7.2 Цифровой метод измерения частоты
- •7.2.1 Принцип действия цифрового частотомера
- •7.2 Погрешности счета цифровых частотомеров
- •7.3 Измерения временных характеристик сигналов
- •7.3.1 Измерение периода электромагнитных колебаний
- •7.3.2 Измерение интервалов времени
- •7.4 Измерение фазовых сдвигов электрических сигналов
- •7.4.1 Общие сведения
- •7.4.2 Электронно-счетный метод измерения фазовых сдвигов.
- •Тема 8 измерение спектра и нелинейных искажений электрических сигналов
- •8.1 Общие сведения об анализе спектра
- •8.1.1 Общие принципы анализа спектра электромагнитных колебаний
- •8.1.2 Основные методы анализа спектра электромагнитных колебаний
- •Тема 9. Измерение параметров электрорадиоцепей, полупроводниковых приборов и интегральных схем
- •9.1. Измерение параметров элементов электрических цепей с сосредоточенными параметрами
- •9.1.1 Общие сведения об измеряемых величинах
- •9.1.2 Измерение сопротивлений резисторов методом омметра, вольтметра-амперметра
- •9.1.3 Мостовой и резонансный методы измерения r, c, l
- •3 U . Измерение емкости конденсаторов, индуктивности и добротности катушек индуктивности
- •4. Измерение емкостей конденсаторов, индуктивностей и добротности катушек индуктивности резонансным методом
- •9.2. Измерение параметров элементов цепей с распределенными параметрами
- •9.2.1. Общие положения
- •9.2.2 Измерение параметров цепей свч с помощью измерительных линий
- •9.2.3. Измерение параметров полупроводниковых диодов и транзисторов
Тема 5 генераторы измерительных сигналов
5.1. Общие сведения об источниках измерительных сигналов Общие сведения и классификация измерительных генераторов
Измерительный генератор (ИГ) – это источник электромагнитных колебаний (сигналов) с заранее известными параметрами, предназначенный для исследования, настройки и проверки функционирования электрорадиотехнических устройств и систем.
Именно возможность установки и регулировки параметров генерируемых сигналов с нормированной погрешностью отличает измерительные генераторы от других видов источников сигналов.
Измерительные генераторы классифицируются как самостоятельная группа электрорадиоизмерительных приборов – источники измерительных сигналов и обозначаются буквой Г. Внутри этой группы выделяют подгруппы:
Г2 – генераторы шумовых сигналов (Г2-37, Г2-47, Г2-59);
Г3 – генераторы сигналов низкочастотные (20 Гц – 300 кГц); Г3-102, 109, 118, 119, 122.
Г4 – генераторы сигналов высокочастотные; (300 кГц – 300 МГц и свыше 300 МГц – генераторы СВЧ); Г4-83, 129, 153, 219, 220.
Г5 – генераторы импульсов (Г5-54, 80, 100, 109);
Г6 – генераторы сигналов специальной формы (Г6-17, 22, 39, И-331, ГКС-69, ГТИС-01);
Г7 – синтезаторы частот (Г7-14, 15, 20, 40);
Г8 – генераторы качающейся частоты (ГКЧ);
ОГ – оптические генераторы.
Генераторы шумовых сигналов – автономный вид измерительных генераторов, генерирующих шумовые измерительные сигналы с нормированными статистическими характеристиками. Шумовые сигналы являются типичным примером случайных сигналов. Различают аналоговые и цифровые генераторы шума.
Генераторы сигналов низкочастотные предназначены для испытаний усилителей низкой частоты, градуировки вольтметров переменного тока, питания измерительных схем, регулировки модуляторов радиопередающих устройств и т. п. Они генерируют синусоидальные гармонические колебания или меандр. Модуляция выходного сигнала в них не применяется.
Генераторы сигналов высокочастотные предназначаются для испытаний и наладки радиоустройств (входных устройств, усилителей высокой частоты, усилителей промежуточной частоты радиоприемников), питания измерительных схем, снятия амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников и т.п. Они могут генерировать как немодулированные синусоидальные колебания, так и гармонические колебания, модулированные различными способами.
Генераторы импульсов предназначены для формирования видеоимпульсов определенной формы. Они применяются при испытаниях, настройках и регулировках импульсных электронных устройств. Могут использоваться также в качестве модуляторов напряжения в генераторах СВЧ. Они классифицируются на генераторы с простым видом выходной последовательности импульсов, генераторы одиночных и парных импульсов, генераторы со сложным видом выходной последовательности импульсов (кодовых комбинаций и псевдопоследовательной случайности импульсов), а также специализированные генераторы, отличающиеся высокой точностью установки параметров импульсов.
Генераторы сигналов специальной формы предназначены для выработки электромагнитного сигнала формы – синусоидальной, прямоугольной, пилообразной и др. Они предназначаются для отладки различных электронных устройств и приборов.
Синтезаторы частоты – это устройства, вырабатывающие несколько выходных колебаний, когерентных колебаниям генератора опорной частоты. Т.е. колебания опорного генератора преобразуются в множество дискретных частот, образующих сетку частот, занимающих определенный диапазон.
Генераторы качающейся частоты (свип-генераторы от английского слова sweep – размах, непрестанное движение). Они также относятся к источникам гармонических сигналов. Их характерной особенностью является автоматическое изменение (качание) частоты. Т.е. частота сигнала на выходе такого генератора изменяется по заданному закону (качается). Они применяются для регистрации амплитудночастотных и фазочастотных характеристик элементов СВЧ устройств. В комплекте с осциллографом они позволяют наблюдать эти характеристики в реальном масштабе времени.
Оптические генераторы (лазеры) – это источники когерентных электромагнитных волн в оптическом диапазоне (от 2 10-6 до 10-8 м).